深远海上涌绿能

(资料图片仅供参考)

——我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”探析

“520的特别表白。”5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”在海南文昌海域并网投产，中国海油新能源分公司党群工作部副主任马赛一路见证这个“海上摩天轮”的建造、集成、拖航、安装，在朋友圈如是记录心情。

此前，在广东珠海举行的“海油观澜号”启航仪式上，中国海洋石油集团有限公司首席执行官周心怀致辞称：“‘海油观澜号’对推动中国海油培育绿色低碳产业、实现碳达峰碳中和目标意义重大。”

记者在采访中了解到，“海油观澜号”的寓意取自《孟子》“观水有术，必观其澜”。那么，肩负“观澜”重任的它，究竟承载着怎样的厚望？

风电出征深远海

《“十四五”可再生能源发展规划》（以下简称《规划》）提出，重点推进深远海海域海上风电勘查、施工、输电、运维新技术研究和应用。支持大容量风电机组由近（海）及远（海）应用，开展海上新型漂浮式基础风电机组示范。

一边需承载国家对“深远海”“浮式”的期许，另一边要面对常有强台风、服役25年的海域，“海油观澜号”的稳定性、建设成本等备受关注。

3月26日，广东珠海福陆码头。整装待发的“海油观澜号”巨人般的身材与安全感不必赘言，其三角形的浮体结构吸引了记者。

毕竟，作为我国首个工作海域距离海岸线100千米以上、水深超过100米的浮式风电平台，“海油观澜号”底部不动声色的“小心思”，或许才是支撑其屹立深海的关键。

记者在现场看到，浮体平台表面上有一条明显的分界线，上、下两部分分别披着橘黄色和黄色的“外衣”，其上标有清晰的刻度，显示吃水深度大概在7米。

“不同的颜色，是根据项目投产后的水位进行划分的。”中国海油新能源分公司工程建设中心总经理康思伟告诉记者，用深色和浅色将浮体平台标识为大气区、飞溅区和全浸区，以便确定不同的防腐方案和板材厚度。

待到4月3日“海油观澜号”抵达文昌海域油气群的作业区时，记者在视频中发现，之前浮体平台的黄色区域已基本没入水下，成为“幕后英雄”。

据海洋石油工程股份有限公司设计院浮体部经理杨小龙介绍，为克服17级以上台风可能带来的甲板上浪问题，甲板上的设备布置更加优化，将管线布设在了浮体内部。同时，“海油观澜号”采用水下张紧器技术，避免在浮体甲板上设置锚机等设备，不仅节约了设备采购成本，而且减少了对浮体甲板空间的占用。

此外，“漂浮式”技术本身也与“深远海”深度绑定。

康思伟告诉记者，在近浅海，风机是通过钢管或者钢制导管架插入海底来固定。而在深海海域，这种结构基础将变得过于庞大，性价比也将大打折扣。“因此‘海油观澜号’采用半潜式浮式基础，通过9根总重超过2400吨的锚链将其牢牢固定在海面上。”

“在项目建设过程中，中国海油运用浮式风电浮体结构研制、浮体结构与风机一体化耦合技术，自主完成四立柱半潜式风机基础研发，单位兆瓦用钢量及单机容量等指标达到国内外领先水平。”周心怀不无自豪。

中国海油有限公司执行副总裁兼新能源部总经理杨云表示，希望通过“海油观澜号”的实施，推动我国深远海浮式风电在核心技术、大型海上安装装备以及产业链资源整合等方面取得实质性突破。

绿能涌向油气田

于深远海中扎稳脚跟、稳定发电，已属不易，但也只是“海油观澜号”迈出的第一步。

油气上游领域既是能源生产大户，也是能源消费大户，“双碳”目标之下，让更多的绿能涌向油气田，实现海上风电与海洋油气田深度融合发展，势在必行。

《规划》要求，统筹海上风电与油气田开发，形成海上风电与油气田区域电力系统互补供电模式。

今年2月，国家能源局印发《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案（2023—2025年）》（以下简称《方案》），更为油气在新型能源体系中发挥更大作用指明了方向。

总之，“融合”“互补”是关键词。在此背景下，作为我国首个深远海海上风电与油气田开发一体化项目，“海油观澜号”的要义更在于如何让两者“打个共鸣的响指”。

5月6日，随着全长5000米的动态海底电缆完成敷设，“海油观澜号”正式打通连接文昌油田群的输电“大动脉”。

这种动态的海底电缆是跨海电能输送的关键装备，不同于陆缆和一般海底电缆，其应用环境更为复杂，要求更高，需要应对强腐蚀、海床礁石等恶劣海洋环境，实现远距离输送。

记者了解到，“海油观澜号”海缆设计水深120米，采用全程动态复合截面设计，包含3根导体截面70平方毫米的35千伏电缆，以及3根12芯光纤。海缆一端固定在文昌油田群海上油气平台，另一端与“海油观澜号”浮式风电平台连接，不仅需要满足常规静态电缆的电力输送能力，还需适应海水和浮式设施牵引运动联合作用的复杂应力条件，并能在极端天气下保持动态构型安全稳定。

“我们通过设置不同的浮力块将动态海缆的悬浮段保持了S型，其下部采用了悬链线的形状，保证动态海缆可以承受深远海复杂的涌浪流联合作用的影响。同时，在施工过程中，采用了高精度船舶动态定位技术以及全程水下机器人的施工和监控，使得安装精度更高。”中国海油新能源分公司“海油观澜号”现场工程师郭诗然介绍。

为确保向油气平台提供安全稳定的绿色电能，“海油观澜号”通过动态海缆创新设计，成功解决了深远海恶劣海况下的浮体大偏移难题，以及海洋生物生长对动态缆可靠性的影响问题，能够满足在复杂恶劣海况下稳定运行25年的严苛要求。

据中海油融风能源有限公司工程技术部经理孙红军介绍：“‘海油观澜号’装机容量7.25兆瓦，投产后年均发电量可达2200万千瓦时，每年将节约燃料气近1000万立方米，可减少二氧化碳排放2.2万吨”。

《方案》指出，加大油气勘探开发与新能源融合发展技术创新攻关力度，提升风电、光伏发电适应电力系统扰动能力，支撑油气生产平稳运行。郭诗然说，为此，文昌油田群已打造“风电+气电+智慧电网”的一体化供电新模式。

而这，不过是开端。

中国海油有限新能源分公司临时党委书记、总经理肖茂林强调，文昌油田群电网是中国海油打造海上绿色低碳新型电力系统的有效尝试。一方面通过多个油田的电力组网实现了海上油气电力高稳定性需求；另一方面通过接入大容量的可再生能源发电机组，为未来海上油气田高比例利用新能源电力作出了有益探索。

作者：曲艺